数据库 第一范式,第二范式和第三范式
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简述第一范式第二范式第三范式的要求
第一范式(1NF)是数据库范式的最基本形式,其要求关系模型中的每一个字段内部只包
含一个值,不能有多个值,也不能有可以表示多种值的结构。
第二范式(2NF)是数据库范式的第二种形式。
它要求所有的非主属性都依赖于主属性。
所有的1NF关系只有在所有非主属性对主属性完全函数依赖的条件下才能满足2NF。
第三范式(3NF)是数据库范式的第三种形式。
它要求,除了主属性外,系统中不得存在
非主属性之间的传递依赖,即只有多个非主属性之间存在约束关系时,才能满足3NF。
需要注意的是,1NF~3NF是一组有机的规范,要想实现它们,需要遵循不同的要求,达
到特定的规范,才能真正建立一个有效的关系模型,满足应用的需求。
以上就是第一范式第二范式第三范式的要求,我们可以看出,范式规范是一个有规律可循,也有历史渊源的一种秩序,它提出了系统架构设计要求,这对数据库结构和性能有着重要
的影响。
它也提供了一种理论指导,使我们在建立数据表时能够更好地实现高效充分的数
据组织。
因此,按照范式的原则,仔细设计数据表,无论是使用关系型数据库,还是使用
非关系型数据库,都可以让你的系统更加稳定可靠。
关系数据库中的关系必须满足一定的要求。
满足不同程度要求的为不同范式。
数据库的设计范式是数据库设计所需要满足的规范。
只有理解数据库的设计范式,才能设计出高效率、优雅的数据库,否则可能会设计出错误的数据库.目前,主要有六种范式:第一范式、第二范式、第三范式、BC范式、第四范式和第五范式。
满足最低要求的叫第一范式,简称1NF。
在第一范式基础上进一步满足一些要求的为第二范式,简称2NF。
其余依此类推。
范式可以避免数据冗余,减少数据库的空间,减轻维护数据完整性的麻烦,但是操作困难,因为需要联系多个表才能得到所需要数据,而且范式越高性能就会越差。
要权衡是否使用更高范式是比较麻烦的,一般在项目中,用得最多的也就是第三范式,我认为使用到第三范式也就足够了,性能好而且方便管理数据。
函数依赖,如果一个表中某一个字段Y的值是由另外一个字段或一组字段X的值来确定的,就称为Y函数依赖于X。
第一范式(1NF)定义:如果关系模式R的每个关系r的属性都是不可分的数据项,那么就称R是第一范式的模式。
简单的说,每一个属性都是原子项,不可分割。
1NF是关系模式应具备的最起码的条件,如果数据库设计不能满足第一范式,就不称为关系型数据库。
关系数据库设计研究的关系规范化是在1NF之上进行的。
例如(学生信息表):学生编号姓名性别联系方式20080901张三男email:**********,phone:8888666620080902李四女email:**********,phone:66668888以上的表就不符合,第一范式:联系方式字段可以再分,所以变更为正确的是:学生编号姓名性别电子邮件电话20080901张三男**********8888666620080902李四女**********66668888第二范式(2NF)定义:如果关系模式R是1NF,且每个非主属性完全函数依赖于候选键,那么就称R是第二范式。
简单的说,第二范式要满足以下的条件:首先要满足第一范式,其次每个非主属性要完全函数依赖与候选键,或者是主键。
数据库范式第一第二第三范式的区别
主要是针对数据库来说。
第一范式、第二范式都是针对数据表的,而第三范式针对的则是数据库中的数据模型了。
比如说,在关系型数据库里面,第三范式又称为实体完整性规范化( Entity Completeness Normatification),即将数据库中的每个数据项,按照某种方法进行组织和存储。
例如,关系型数据库的第一范式,又叫做完全范式,是指所有的表,其字段都具备相同类型的数据值。
在实际应用中,通常使用第一范式设计的数据库管理系统比较简单,因此大多数的数据库开发人员习惯于这样设计他们的系统。
但由于很少考虑用户的特殊需求,致使许多第一范式设计的系统不能满足用户的需要。
也就是说,在第一范式下设计出来的数据库没办法处理各种各样的事务操作。
如何解决这个问题呢?答案就是采用第二范式。
这里所谓的“第二范式”并非指在实体上增加一个额外的范围,而是指改变第一范式中的某些规定以适应新的情况。
一般地讲,采取第二范式后,可以提高数据库的性能。
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3nf范式什么是范式?范式是数据库设计时遵循的一种规范,不同的规范要求遵循不同的范式。
最常用的三大范式第一范式(1NF):属性不可分割,即每个属性都是不可分割的原子项。
(实体的属性即表中的列)第二范式(2NF):满足第一范式;且不存在部分依赖,即非主属性必须完全依赖于主属性。
(主属性即主键;完全依赖是针对于联合主键的情况,非主键列不能只依赖于主键的一部分)第三范式(3NF):满足第二范式;且不存在传递依赖,即非主属性不能与非主属性之间有依赖关系,非主属性必须直接依赖于主属性,不能间接依赖主属性。
(A->B,B->C,A->C)举例说明3NF:1NF属性不可再分,即表中的每个列都不可以再进行拆分。
如下学生信息表(student):修改使表满足1NF后:2NF在满足1NF的前提下,表中不存在部分依赖,非主键列要完全依赖于主键。
(主要是说在联合主键的情况下,非主键列不能只依赖于主键的一部分)如下学生成绩表(score):stu_id(学生id)、kc_id(课程id)、score(分数)、kc_name(课程名) primary key(stu_id, kc_id)表中主键为stu_id和kc_id组成的联合主键。
满足1NF;非主键列score完全依赖于主键,stu_id和kc_id两个值才能决定score的值;而kc_name只依赖于kc_id,与stu_id没有依赖关系,它不完全依赖于主键,只依赖于主键的一部分,不符合2NF。
修改使表满足2NF后:成绩表(score) primary key(stu_id)将原来的成绩表(score)拆分为成绩表(score)和课程表(kc),而且两个表都符合2NF。
3NF:在满足2NF的前提下,不存在传递依赖。
(A->B,B->C,A->C)如下学生信息表(student):primary key(id)表中sex_desc依赖于sex_code,而sex_code依赖于id(主键),从而推出sex_desc依赖于id(主键);sex_desc不直接依赖于主键,而是通过依赖于非主键列而依赖于主键,属于传递依赖,不符合3NF。
数据库设计是指按照特定的规范和要求,对数据库的数据存储和管理进行规划和设计的过程。
数据库设计的三个范式是指数据库设计中的基本规范,其中第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)分别规定了数据库中的数据应该满足的标准和要求。
下面我们将简要介绍数据库设计的三个范式的含义。
一、第一范式(1NF)1. 第一范式是指数据库表中的所有字段都是不可再分的最小单元,即每个数据项都是不可再分的,不能再被分割为更小的数据项。
2. 数据库表中的每一列都是单一的值,不可再分。
3. 所有的字段都应该是原子性的,即不能再分。
4. 如果数据库表中的字段不满足第一范式的要求,就需要进行适当的调整和修改,使之满足第一范式的要求。
二、第二范式(2NF)1. 第二范式是指数据库表中的所有非主属性都完全依赖于全部主键。
2. 所谓主属性是指唯一标识一个记录的属性,而非主属性是指与主键相关的其他属性。
3. 如果一个表中的某些字段与主键没有直接关系,而是依赖于其他字段,则需要将这些字段拆分到另一个表中。
4. 通过将非主属性与主键分离,可以避免数据冗余和更新异常。
5. 第二范式要求数据库表中的数据项应该是唯一的,不可再分,且完全依赖于全部主键。
三、第三范式(3NF)1. 第三范式是指数据库表中的所有字段都不依赖于其他非主字段。
2. 也就是说,一个表中的字段之间应该相互独立,不应该存在字段之间的传递依赖关系。
3. 如果一个字段依赖于其他非主字段,则应该将其拆分到另一张表中,以避免数据冗余和更新异常。
4. 第三范式要求数据库表中的字段之间应该是独立的,不应该存在传递依赖关系。
数据库设计的三个范式分别规范了数据库表中数据的原子性、依赖性和独立性。
遵循这些范式可以有效地减少数据冗余和更新异常,提高数据库的数据完整性和稳定性。
在进行数据库设计时,设计人员应该严格遵循这些范式的要求,以确保数据库的高效性和可靠性。
众所周知,数据库设计的三个范式是设计和维护关系型数据库时非常重要的标准和指导原则。
数据库设计范式第一范式到第三范式的演化过程数据库设计范式的演化是指在数据库设计过程中,逐步将数据规范化的过程。
范式是一种规范化的方式,旨在提高数据库的数据一致性、减少数据冗余,并提升数据的查询和维护效率。
本文将介绍数据库设计范式的演化过程,从第一范式到第三范式的理念和规则。
第一范式(1NF):第一范式是数据库设计中最基本的范式,它要求数据库中的每个属性都是原子性的,即不可再分。
这意味着不允许一个属性包含多个值,必须将多个值分解为独立的属性。
例如,如果一个学生有多个电话号码,那么应该将每个电话号码作为独立的属性存储,而不是将其放在一个字段中。
第二范式(2NF):第二范式在满足第一范式的基础上,进一步要求数据库中的每个非主属性完全依赖于主键。
所谓完全依赖是指不能存在部分依赖。
为了满足第二范式,我们需要将非主属性拆分到与其依赖的部分主键对应的表中。
举个例子来说明,在一个学校的数据库中,有一个学生表(Student),其中的属性包括学生ID(Student ID)、姓名(Name)、系别(Department)和课程名称(Course Name)。
这里,学生ID是主键,姓名、系别和课程名称都依赖于学生ID。
为了满足第二范式,应该将姓名、系别和课程名称拆分成一个独立的课程表(Course),并通过学生ID建立与学生表的关联。
第三范式(3NF):第三范式在满足第二范式的基础上,进一步要求数据库中的每个非主属性都不传递依赖于主键。
所谓传递依赖是指非主属性通过其他非主属性传递依赖于主键。
为了满足第三范式,我们需要将非主属性以及传递依赖的部分拆分到另一个表中。
继续以上述学校数据库为例,假设在课程表(Course)中添加了上课地点(Location)属性。
上课地点依赖于课程名称,而课程名又依赖于学生ID(主键)。
这就是一个传递依赖的情况,为了满足第三范式,应该将上课地点从课程表中拆分出来,建立一个独立的上课地点表(Location),并与课程表通过外键进行关联。
数据库三大范式详解设计关系数据库时,遵从不同的规范要求,设计出合理的关系型数据库,这些不同的规范要求被称为不同的范式,各种范式呈递次规范,越高的范式数据库冗余越小。
目前关系数据库有六种范式:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、巴德斯科范式(BCNF)、第四范式(4NF)和第五范式(5NF,又称完美范式)。
满足最低要求的范式是第一范式(1NF)。
在第一范式的基础上进一步满足更多规范要求的称为第二范式(2NF),其余范式以次类推。
一般说来,数据库只需满足第三范式(3NF)就行了。
第一范式(1NF)无重复的列所谓第一范式(1NF)是指在关系模型中,对域添加的一个规范要求,所有的域都应该是原子性的,即数据库表的每一列都是不可分割的原子数据项,而不能是集合,数组,记录等非原子数据项。
即实体中的某个属性有多个值时,必须拆分为不同的属性。
在符合第一范式(1NF)表中的每个域值只能是实体的一个属性或一个属性的一部分。
简而言之,第一范式就是无重复的域。
说明:在任何一个关系数据库中,第一范式(1NF)是对关系模式的设计基本要求,一般设计中都必须满足第一范式(1NF)。
不过有些关系模型中突破了1NF的限制,这种称为非1NF的关系模型。
换句话说,是否必须满足1NF的最低要求,主要依赖于所使用的关系模型。
第二范式(2NF)属性在1NF的基础上,非码属性必须完全依赖于主键[在1NF基础上消除非主属性对主码的部分函数依赖]第二范式(2NF)是在第一范式(1NF)的基础上建立起来的,即满足第二范式(2NF)必须先满足第一范式(1NF)。
第二范式(2NF)要求数据库表中的每个实例或记录必须可以被唯一地区分。
选取一个能区分每个实体的属性或属性组,作为实体的唯一标识。
例如在员工表中的身份证号码即可实现每个一员工的区分,该身份证号码即为候选键,任何一个候选键都可以被选作主键。
在找不到候选键时,可额外增加属性以实现区分,如果在员工关系中,没有对其身份证号进行存储,而姓名可能会在数据库运行的某个时间重复,无法区分出实体时,设计辟如ID等不重复的编号以实现区分,被添加的编号或ID选作主键。
sql 三范式的深刻理解
SQL三范式是指在数据库设计中,将数据划分为不同的表,以降
低数据重复性和提高数据一致性的规范化过程。
它包括三个范式,即
第一范式、第二范式、第三范式。
深刻理解SQL三范式对于数据库设
计和管理是至关重要的。
第一范式(1NF):每个数据都是原子性的,不可再拆分为更小
的数据项。
即每一个字段都应该是不可再分的基本数据类型。
例如,
在一个用户表中,电话号码不能被拆为区号、前缀和后缀三个字段。
第二范式(2NF):满足1NF的基础上,每个表只描述一种实体,同时该表中的每个非主键字段都与主键相关。
例如,在一个客户订单
表中,订单号为主键,如果要添加产品信息,需要再创建一个产品表,产品信息与订单信息关系可以用产品ID与订单表关联。
第三范式(3NF):满足2NF的基础上,消除表中的传递依赖,
即非主键字段只与主键相关,而不与其他非主键字段相关。
例如,在
一个员工表中,如果要添加部门信息,需要再创建一个部门表,而不
是将部门信息作为员工表的一个字段,因为该字段会随部门名的变化
而变化。
总之,SQL三范式是数据库设计中的核心规范,可以提高数据的
一致性和减少数据的冗余。
当遇到表中存在传递依赖时,应当将其拆
分为两个独立的表。
这样可以更好地管理数据,减少数据出错的概率。
通过深刻理解SQL三范式,我们可以在设计和管理数据库时更好地掌
控数据。
数据库第⼀⼆三范式这篇⽂章来⾃于我的⼀个回答,内容进⾏了少量调整,并补充了⼏个习题。
为简单起见,并不⾮常严谨地区分 “关系” 和 “数据表” 的概念。
⾸先要明⽩”范式(NF)”是什么意思。
按照经典教材——王珊的《数据库系统概论》中的定义,范式是 “符合某⼀种级别的关系模式的集合,表⽰⼀个关系内部各属性之间的联系的合理化程度”。
很晦涩吧?实际上你可以把它粗略地理解为⼀张数据表的表结构所符合的某种设计标准的级别。
就像家⾥装修买建材,最环保的是E0级,其次是E1级,还有E2级等等。
数据库范式也分为1NF,2NF,3NF,BCNF,4NF,5NF。
⼀般在我们设计关系型数据库的时候,最多考虑到BCNF就够。
符合⾼⼀级范式的设计,必定符合低⼀级范式,如符合2NF的关系模式,必定符合1NF。
接下来就对每⼀级范式进⾏⼀下解释,⾸先是第⼀范式(1NF)。
符合1NF的关系(你可以把“关系”理解为数据表。
此外还有⼀个“关系模式”的概念。
“关系”和“关系模式”的区别,类似于⾯向对象程序设计中”类“与”对象“的区别。
”关系“是”关系模式“的⼀个实例,你可以把”关系”理解为⼀张带数据的表,⽽“关系模式”是这张数据表的表结构。
1NF 的定义为:符合1NF的关系中的每个属性都不可再分。
表1所⽰的情况,就不符合1NF的要求。
表1实际上,1NF是所有关系型数据库的最基本要求,你在关系型数据库管理系统(RDBMS),例如SQL Server,Oracle,MySQL中创建数据表的时候,如果数据表的设计不符合这个最基本的要求,那么操作⼀定是不能成功的。
也就是说,只要在RDBMS中已经存在的数据表,⼀定是符合1NF的。
如果我们要在RDBMS中表现表中的数据,就得设计为表2的形式:表2但是仅仅符合1NF的设计,仍然会存在数据冗余过⼤,插⼊异常,删除异常,修改异常的问题,例如对于表3中的设计:表31. 每⼀名学⽣的学号、姓名、系名、系主任这些数据重复多次。
数据库三范式和反三范式
数据库三范式和反三范式是数据库设计中的重要概念,对于数据库的性能和数据的完整性都有着重要的影响。
首先,我们来了解什么是数据库三范式。
数据库三范式是一种设计数据库的规范,也就是说,当我们设计数据库时,需要遵循三个规范,即第一范式、第二范式和第三范式。
第一范式要求数据库中的每个单元格都应该是原子性的,也就是说,每个单元格只能存储一个值,不能是多个值的组合。
第二范式要求每个表必须有一个主键,并且非主键字段必须完全依赖于主键。
也就是说,每个表中的每个字段都必须与主键相关。
第三范式要求每个表中的字段都应该直接依赖于主键,而不是依赖于其他非主键字段。
这样可以避免冗余数据,提高数据的一致性和完整性。
然而,在实际的数据库设计中,有时候会出现一些情况,不得不违反三范式的规则。
这时候就需要使用反三范式。
反三范式是指在设计数据库时,有意违反三范式的规则,以提高查询性能和减少数据冗余。
比如,在一些大型的商业系统中,为了提高查询性能,可能会将一些需要频繁查询的数据冗余存储在多个表中,这样可以避免频繁的联表查询,提高查询效率。
总的来说,数据库三范式和反三范式都是数据库设计中的重要概念,需要根据实际情况进行选择。
在数据库设计时,需要考虑多
个因素,如数据量、查询性能、数据完整性等,以达到最优的设计效果。
数据库三大范式详解数据库范式1NF 2NF 3NF BCNF(实例)设计范式(范式,数据库设计范式,数据库的设计范式)是符合某一种级别的关系模式的集合。
构造数据库必须遵循一定的规则。
在关系数据库中,这种规则就是范式。
关系数据库中的关系必须满足一定的要求,即满足不同的范式。
目前关系数据库有六种范式:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)、第四范式(4NF)、第五范式(5NF)和第六范式(6NF)。
满足最低要求的范式是第一范式(1NF)。
在第一范式的基础上进一步满足更多要求的称为第二范式(2NF),其余范式以次类推。
一般说来,数据库只需满足第三范式(3NF)就行了。
下面我们举例介绍第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)。
在创建一个数据库的过程中,范化是将其转化为一些表的过程,这种方法可以使从数据库得到的结果更加明确。
这样可能使数据库产生重复数据,从而导致创建多余的表。
范化是在识别数据库中的数据元素、关系,以及定义所需的表和各表中的项目这些初始工作之后的一个细化的过程。
下面是范化的一个例子 Customer Item purchased Purchase price Thomas Shirt $40 Maria Tennis shoes $35 Evelyn Shirt $40 Pajaro Trousers $25如果上面这个表用于保存物品的价格,而你想要删除其中的一个顾客,这时你就必须同时删除一个价格。
范化就是要解决这个问题,你可以将这个表化为两个表,一个用于存储每个顾客和他所买物品的信息,另一个用于存储每件产品和其价格的信息,这样对其中一个表做添加或删除操作就不会影响另一个表。
关系数据库的几种设计范式介绍1 第一范式(1NF)在任何一个关系数据库中,第一范式(1NF)是对关系模式的基本要求,不满足第一范式(1NF)的数据库就不是关系数据库。
所谓第一范式(1NF)是指数据库表的每一列都是不可分割的基本数据项,同一列中不能有多个值,即实体中的某个属性不能有多个值或者不能有重复的属性。
怎么判断一二三范式例题在关系型数据库设计中,范式是指对关系模式进行规范化的过程。
通过范式化可以消除数据冗余,提高数据的有效性和可靠性。
常见的范式有三种:第一范式(1NF)、第二范式(2NF)和第三范式(3NF)。
二、如何判断一二三范式1. 第一范式第一范式是指所有的属性都是原子性的,即属性不可再分。
例如,一个学生的姓名和年龄应分成两个属性,而不是一个属性。
2. 第二范式第二范式是指每个非主属性都完全依赖于主键,而不是部分依赖。
例如,如果一个订单编号与订单日期、客户编号、客户姓名、产品编号、产品名称都有关系,那么应将订单编号作为主键,将客户编号和产品编号作为外键,分别与客户和产品表关联。
3. 第三范式第三范式是指每个非主属性都不依赖于其他非主属性。
例如,如果一个员工表中包含员工号、员工姓名、部门号、部门名称、工资等属性,那么应该将部门号和部门名称作为单独的部门表,避免数据冗余。
三、例题1. 判断是否符合第一范式一个订单表包含订单号、客户姓名、客户电话、产品名称、产品单价、购买数量、订单总价。
该表是否符合第一范式?答:该表不符合第一范式,因为客户姓名和客户电话应该分成两个属性。
2. 判断是否符合第二范式一个员工表包含员工号、员工姓名、部门名称、部门地址、工资等属性。
该表是否符合第二范式?答:该表不符合第二范式,因为部门名称和部门地址与部门号有关系,应该将部门名称和部门地址分成一个单独的部门表。
3. 判断是否符合第三范式一个订单表包含订单号、客户姓名、产品名称、产品单价、购买数量、订单总价、客户地址等属性。
该表是否符合第三范式?答:该表不符合第三范式,因为订单表中的客户地址与客户姓名有关系,应该将客户地址分离成一个单独的客户表。
【数据库】--各个范式的区别⼀、定义第⼀范式:关系模式中,每个属性不可再分。
属性原⼦性第⼆范式:⾮主属性完全依赖于主属性,即消除⾮主属性对主属性的部分函数依赖关系。
第三范式:⾮主属性对主属性不存在传递函数依赖关系。
BNCF范式:在第三范式的基础上,消除主属性之间的部分函数依赖⼆、第⼀范式第⼀范式(1NF):在关系模式R中的每⼀个具体关系r中,如果每个属性值都是不可再分的最⼩数据单位,则称R是第⼀范式的关系。
例:如职⼯号,姓名,电话号码组成⼀个表(⼀个⼈可能有多个电话号码) 规范成为1NF有三种⽅法: ⼀是重复存储职⼯号和姓名。
这样,关键字只能是电话号码。
⼆是职⼯号为关键字,电话号码分为单位电话和住宅电话两个属性 三是职⼯号为关键字,但强制每条记录只能有⼀个电话号码。
以上三个⽅法,第⼀种⽅法最不可取,按实际情况选取后两种情况。
三、第⼆范式第⼆范式(2NF):如果关系模式R(U,F)中的所有⾮主属性都完全依赖于任意候选关键字,则称关系R 是属于第⼆范式的。
例:选课关系 sc(sid,cid,grade,credit)其中sid为学号, cid为课程号,grade为成绩,credit为学分。
由以上条件,关键字为组合关键字(sid,cid)在应⽤中使⽤以上关系模式有以下问题: a.数据冗余,假设同⼀门课由40个学⽣选修,学分就重复40次。
b.更新异常,若调整了某课程的学分,相应的元组credit值都要更新,有可能会出现同⼀门课学分不同。
c.插⼊异常,如计划开新课,由于没⼈选修,没有学号关键字,只能等有⼈选修才能把课程和学分存⼊。
d.删除异常,若学⽣已经结业,从当前数据库删除选修记录。
某些门课程新⽣尚未选修,则此门课程及学分记录⽆法保存。
原因:⾮关键字属性credit仅函数依赖于cid,也就是credit部分依赖组合关键字(sid,cid)⽽不是完全依赖。
解决⽅法:分成两个关系模式sc(sid,cid,grade),c(cid,credit)。
数据库的范式(1NF、2NF、3NF、BNCF)第⼀范式:关系模式中,每个属性不可再分。
属性原⼦性第⼆范式:⾮主属性完全依赖于主属性,即消除⾮主属性对主属性的部分函数依赖关系。
第三范式:⾮主属性对主属性不存在传递函数依赖关系。
BNCF范式:在第三范式的基础上,消除主属性之间的部分函数依赖第⼀范式(1NF):在关系模式R中的每⼀个具体关系r中,如果每个属性值都是不可再分的最⼩数据单位,则称R是第⼀范式的关系。
例:如职⼯号,姓名,电话号码组成⼀个表(⼀个⼈可能有多个电话号码)规范成为1NF有三种⽅法: ⼀是重复存储职⼯号和姓名。
这样,关键字只能是电话号码。
⼆是职⼯号为关键字,电话号码分为单位电话和住宅电话两个属性 三是职⼯号为关键字,但强制每条记录只能有⼀个电话号码。
以上三个⽅法,第⼀种⽅法最不可取,按实际情况选取后两种情况。
第⼆范式(2NF):如果关系模式R(U,F)中的所有⾮主属性都完全依赖于任意候选关键字,则称关系R 是属于第⼆范式的。
例:选课关系 sc(sid,cid,grade,credit)其中sid为学号, cid为课程号,grade为成绩,credit为学分。
由以上条件,关键字为组合关键字(sid,cid)在应⽤中使⽤以上关系模式有以下问题: a.数据冗余,假设同⼀门课由40个学⽣选修,学分就重复40次。
b.更新异常,若调整了某课程的学分,相应的元组credit值都要更新,有可能会出现同⼀门课学分不同。
c.插⼊异常,如计划开新课,由于没⼈选修,没有学号关键字,只能等有⼈选修才能把课程和学分存⼊。
d.删除异常,若学⽣已经结业,从当前数据库删除选修记录。
某些门课程新⽣尚未选修,则此门课程及学分记录⽆法保存。
原因:⾮关键字属性credit仅函数依赖于cid,也就是credit部分依赖组合关键字(sid,cid)⽽不是完全依赖。
解决⽅法:分成两个关系模式sc(sid,cid,grade),c(cid,credit)。
第一范式(1NF):强调的是列的原子性,即列不能够再分成其他几列。
第二范式(2NF):首先是 1NF,另外包含两部分内容,一是表必须有一个主键;二是没有包含在主键中的列必须完全依赖于主键,而不能只依赖于主键的一部分。
第三范式(3NF):首先是 2NF,另外非主键列必须直接依赖于主键,不能存在传递依赖。
即不能存在:非主键列 A 依赖于非主键列 B,非主键列 B 依赖于主键的情况。
巴克斯范式(BCNF):消除了主属性对码的传递依赖。
例如(A,B,C)都为主属性,存在依赖关系:(A,B)->C, C->A, 这就不符合BCNF。
应该分解为:(C,A)和(C,B),注意这个(C,A)要单独为一个部分
注意分解后丢失了一些函数依赖:(A,B)->C
第四范式(4NF):当一个表中的非主属性互相独立时(3NF),这些非主属性不应该有多值。
例如:
课程代码老师教科书
001 Tom A
001 Tom B
001 Jim A
001 Jim B
教科书和老师都是多值属性,所以分出来
课程-老师(课程代码,老师)
课程-教科书(课程代码,教科书)。
关系模式分解的四个范式的区别在数据库设计中,关系模式分解是将一个关系模式分解为多个关系模式的过程。
范式是评估关系模式分解质量的标准,描述了关系模式的规范化程度。
常见的四个范式是第一范式(1NF)、第二范式(2NF)、第三范式(3NF)和BC范式(BCNF)。
这四个范式有着不同的要求和特点,下面将分别介绍它们的区别。
1. 第一范式(1NF)第一范式是关系模式分解的最基本要求。
它要求关系模式中的每个属性都是原子的,即不可再分。
在第一范式中,每个属性都应该是一个简单的值,而不是一个集合或多值属性。
例如,如果一个关系模式包含一个“学生”属性,那么它应该是一个单一的值,而不是一个包含多个学生的集合。
2. 第二范式(2NF)第二范式是在满足第一范式的基础上进一步的要求,它要求关系模式中的非主属性完全依赖于主键。
简单来说,非主属性不能部分依赖于主键,必须完全依赖于主键。
为了满足第二范式,需要将非主属性拆分为新的关系模式,并将其与原来的关系模式通过主键进行连接。
3. 第三范式(3NF)第三范式是在满足第二范式的基础上进一步的要求,它要求关系模式中的非主属性不传递依赖于主键。
也就是说,如果一个非主属性依赖于另一个非主属性,而这个非主属性又依赖于主键,那么就违反了第三范式。
为了满足第三范式,需要进一步将非主属性拆分为新的关系模式,并通过外键与原来的关系模式进行连接。
4. BC范式(BCNF)BC范式是在满足第三范式的基础上进一步的要求,它要求关系模式中的所有函数依赖都是由候选键决定的。
函数依赖是指一个属性的值决定其他属性的值的关系。
如果一个关系模式中存在非主属性依赖于非候选键属性的情况,那么就违反了BC范式。
为了满足BC范式,需要将非主属性拆分为新的关系模式,并通过外键与原来的关系模式进行连接。
总结:四个范式是关系模式分解过程中的逐步规范化要求,从第一范式到BC范式,要求逐渐增加。
第一范式要求属性是原子的,第二范式要求非主属性完全依赖于主键,第三范式要求非主属性不传递依赖于主键,BC范式要求所有函数依赖都由候选键决定。
第一第二第三范式举例
第一范式:数据列必须是原子性的,不可再分
例如,一个数据库表中的姓名列和地址列,都应该是单一的原子性数据列,而不是将姓名和地址放在同一个列中,这违反了第一范式。
第二范式:表必须有主键,并且非主键列必须完全依赖于主键
例如,一个订单表中的订单号作为主键,订单中的商品名称、数量、价格等信息完全依赖于订单号,而不是部分依赖或依赖于其他列。
第三范式:非主键列之间不能存在传递依赖关系
例如,一个员工表中的部门名称和部门经理姓名都依赖于部门编号,而员工姓名和薪资只依赖于员工编号,因此需要将部门编号作为主键,将部门名称和部门经理姓名放在部门表中,将员工编号作为主键,将员工姓名和薪资放在员工表中。
这样就避免了传递依赖关系的出现。
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数据库第一范式,第二范式和第三范式
数据库是以某种数据模型为基础,组织数据的集合。
而数据库范式是指满足不同依赖
关系的要求。
目前有多种范式,其中较为常见的是第一范式、第二范式和第三范式,其分
别对数据集的性质进行了不同程度的要求,下面我们详细介绍这三种范式。
一、第一范式(1NF)
第一范式是所有范式中最基本且最重要的一种。
它要求数据库中的每个字段都是原子
性的,即每个字段只包含一个数据。
如果一个字段包含多个数据,则应该将其拆分成多个
字段。
这样可以方便数据的管理和维护,而且还能保证数据的唯一性,避免冗余数据。
例如,如果有一个学生表,包含了学生姓名和所选课程,如果一条记录中同时包含多
个课程,则应该将其拆分成多个记录,每个记录只包含一个课程。
第二范式是在第一范式的基础上进一步规范化的范式。
它要求数据库中的表必须满足
如下两个条件:
1.表的每个非主键字段必须完全依赖于主键。
2.表中不能存在部分依赖关系。
这样可以使得数据库表结构更加规范,同时也可以避免数据的冗余,提高数据的存取
效率。
例如,如果有一个订单表,包含了订单号、商品名、商品数量和单价四个字段。
其中,订单号是主键,商品名是非主键字段。
如果一个商品对应多个单价,则存在部分依赖关系。
这种情况下,应该将商品名和单价分别存储在两个表中,建立一对多的关系。
总的来说,不同的范式适用于不同的业务需求。
正确使用范式可以规范化数据,提高
数据管理的效率,同时也会降低数据冗余的程度,避免数据的不一致性。